旋压机技术之旋压成型的基本方式拉深旋压
旋 压
旋压一、普通旋压二、变薄旋压旋压是借助赶棒或旋轮、压头对随旋压模转动的板料或空心零件的毛坯作进给运动并旋压，使其直径尺寸改变，逐渐成形为薄壁空心回转零件的特殊成形工艺。
旋压主要分为普通旋压和变薄旋压两种。
前者在旋压过程中材料厚度不变或只有少许变化，后者在旋压过程中壁厚减薄明显，又叫强力旋压。
一、普通旋压如表5-3所示，普通旋压主要包括缩径旋压、扩径旋压等，可以完成拉深、缩口、胀形、翻边等工序。
图5-9为常见普通旋压方法示意。
普通旋压优点是机动性好，能用简单的设备和模具制造出形状复杂的零件，生产周期短，适用于小批生产及制造有凸起及凹进形状的空心零件。
旋压件的表面一般留有赶棒或旋轮的痕迹，其表面粗糙度R值约为3.2~1.6。
普通旋压件可达到的直径公差为工件直径的0.5%左右，见表5-4。
表5-4普通旋压件直径精度(单位：mm)拉深旋压是指用平板通过普通旋压的方法生产空心零件的方法，是普通旋压中应用最广主要的旋压方法，适用中小批量生产。
拉深旋压的坯料直径可参照拉深有关公式，按等面积原则计算。
但应考虑旋压时壁厚减薄，引起表面积增加，有时增加到20%~30%。
旋压浅形件时面积变化较小，直径可比理论小3%~5%。
拉深旋压的进给量范围通常为0.3~3.0mm/r。
进给量小有利于改善表面糙度，但太小容易造成壁部减薄，不贴模，生产效率低。
旋压形阻力，甚至导致工件的破裂。
转速过高，材料变薄严重。
转数与旋压直径的关系见图5-10。
图5-10 转速与旋压直径的关系用向线速度()minmv铝、青铜：200~300 纯铜：150~600 碳钢：200~800 不锈钢：600~1000旋压锥形件可能成形的极限比值为：3.0~2.0min=Dd旋压筒形件可能成形的比值为：8.0~6.0=D d式中 d —圆筒直径(mm)；d min—圆锥体的最小直径(mm)；D—坯料直径(mm)。
如果零件不能在一道工序中旋压完成，可在不同的胎模上进行连续旋压，但胎模的最小直径是相同的（图5-11）。
旋压技术的应用
旋压技术的应用及相关介绍金属旋压技术的基本原理相似于古代的制陶生产技术。
旋压成型的零件一般为回转体筒形件或碟形件，旋压件毛坯通常为厚壁筒形件或圆形板料。
旋压机的原理与结构类似于金属切削车床。
在车床大拖板的位置，设计成带有有轴向运动动力的旋轮架，固定在旋轮架上的旋轮可作径向移动；与主轴同轴联接的是一芯模(轴)，旋压毛坯套在芯模(轴)上；旋轮通过与套在芯模(轴)上的毛坯接触产生的摩擦力反向被动旋转；与此同时，旋轮架在轴向大推力油缸的作用下，作轴向运动。
旋轮架在轴向、旋轮在径向力的共同作用下，对坯料表面实施逐点连续塑性变形。
在车床尾顶支架的位置上，设计成与主轴同一轴线的尾顶液压缸，液压缸对套在芯模(轴)上的坯料端面施加轴向推力。
旋压成型有普通旋压和强力旋压成型两种。
不改变坯料厚度，只改变坯料形状的旋压叫普通旋压成型；即改变坯料厚度,又改变坯料形状的旋压叫强力旋压成型。
强力旋压成型所需要的旋压力较大,旋压机的结构一般也较复杂。
强力旋压成型又依旋轮移动的方向与金属流动的方向，分为正旋和反旋。
旋轮移动的方向与金属流动的方向相同，叫正旋；反之，称为反旋。
同一种材料，反旋成型所需的旋压力较大。
采用哪种旋压方式成型,要依据零件的形状和工艺要求确定。
旋压机的选型由旋压工艺及多种成型工艺条件要求确定。
旋压机分强力旋压机和普通旋压机二大类型。
强力旋压机又分双旋轮和三旋轮。
还有用于特殊零件旋压的旋压机，如热旋压机、钢球旋压机等。
我国金属旋压成型技术的发展历史近四十年，而在国防工业的应用研究尤为广泛，研究应用水平很高，特别是在旋压成型工艺及装备方面，已经处于国内领先地位。
旋压机的设计和制造能力也很强。
旋压技术简介什么叫旋压技术，也叫金属旋压成形技术，通过旋转使之受力点由点到线由线到面，同时在某个方向给予一定的压力使金属材料沿着这一方向变形和流动而成型某一形状的技术。
这里，金属材料必须具有塑性变形或流动性能，旋压成形不等同塑性变形，它是集塑性变形和流动变形的复杂过程，特别需要指出的是，我们所说的旋压成形技术不是单一的强力旋压和普通旋压，它是两者的结合；强力旋压用于各种筒、锥体异形体的旋压成型壳体的加工技术，是一种比较老的成熟的方法和工艺，也叫滚压法。
旋压机技术之旋压成形的基本方式缩径旋压
旋压机技术之旋压成形的基本方式-缩径旋压旋压机技术之旋压成形的基本方式-缩径旋压就是利用旋压工具使回转体空心件或管状毛坯进行径向局部旋转压缩以减小其直径的成形方法。
缩旋过程就是将毛坯同心地夹在适当的芯模（如实芯的，组合的或无芯模）中，将需要成形的那部分露出装卡具的外面，当主轴带动毛坯旋转时，依据所采用的控制方式，使旋轮按规定的形状轨迹作往复运动，逐步地使毛坯缩径，进而得到带有腰鼓形状或封闭球的零件。
缩旋时，为了避免工件产生的起皱和破裂，根据成形前后直径之比，将过程分成若干道次或工序进行，即旋轮要作多次往复运动，依据收径比，确定每道次的进给量。
对于不同材料、不同形状成形件的具体情况，有时还需要更换几次芯模和进行中间热处理等。
必要时应在加热条件下缩旋。
在工件缩径区的壁厚，通常可出现三种情况：壁厚不变、壁厚变薄和壁厚增加。
壁厚的变化主要与缩径程序和材料性质有关。
对于空心工件的开口端进行缩旋时，也会出现上述三种情况。
根据工件的形状、材料和质量要求不同，可采用不同的生产方法。
（1）无芯模（又称空气模）的缩旋主要制成开口端直径很小、缩径量很大及端部封闭的旋压件。
典型的产品如气瓶的收径和封口成形。
1.内芯模的缩旋针对筒形毛坯一端收口而另一端尺寸不变，或者对有一定长度的管材进行中间缩径时，可采用内芯模保证成形的尺寸要求。
芯模设计时根据需要，可制成整体芯模也可制成组合芯模。
2.滚动模的缩旋对于工件尺寸很大的旋压件缩径，由于有足够的空间，可以用滚动模进行收缩旋压，滚动模在筒形毛坯的内侧起芯模的作用，要求有很好的刚度，结构上保证成形尺寸及进退、调整方便。
（2）影响旋压机工件缩旋质量的主要工艺因素如下：①主轴转速毛坯的高速旋转是缩径旋压的特点。
在选择转速时，相对壁厚较小的应选较高转速，成形时稳定性好些。
②旋轮进给量缩旋过程中的进给量通常比其他成形方法要大些，这样有转速相对应的关系。
③缩旋工艺装置设计缩旋工艺和设备的选择，由制品的形状而定。
旋压
1.2.2强力旋压
1.3旋压的特点
旋压是一种特殊的成形方法。用旋压方法可以完成各种形状旋转体的 拉深、翻边、缩口、胀形和卷边等工艺。金属旋压工艺具有节省原材料、 成本低廉、设备简单和产品质量高等优点；因此，旋压工艺在国防、化工、 冶金、电子、机械等诸方面起到了越来越大的作用，特别在火箭、导弹、 核电、宇航等有关零件的制造方面得到了很好的应用，不仅用于工业上的 锅炉封头、压力容器、储油罐的生产上，而且还用于千家万户的水壶、锅 子、餐杯、洗衣机鼓桶、灯罩等的制造之中。
2.旋压工艺参数的选择
2.2旋轮安装角
芯模轴线和旋轮轴线构成的角称为旋轮安装角。
安装角不能过大，安装角过大会使加工金属流向旋轮前面，从而
导致极粗糙的锉齿形表面。根据加工要求和加工轨迹路线，灯罩旋压 工艺选取了４５°安装角。
2.3主轴转速
提高转速，可以改变零件表面的光洁度，并提高生产效率，但主轴转速的 提高也有限制。① 受主轴最高转速和额定转速的限制，批量生产时主轴转速保 持在额定转速以内为宜。② 由于主轴转速的提高会使零件表面的温度升高，从 而改变零件表面的物理特性，所以在提高主轴转速的同时也要兼顾温升的变化， 例如铝制品加工时，主轴转速过高而产生的高温会加大产品表面的粗糙度。灯 罩旋压加工中，根据主轴性能和工艺要求选择了2500r/min。
1.概述
二是，在20世纪60~70年代出现了能单向多道次进给的、电器液压程序 控制的半自动旋压机。三是，由于电子技术的发展，于20世纪60年代后 期，国外在半自动旋压机的基础上，发展了数控和录返式旋压机。这些 设备的快速发展将旋压工艺带进了中、大批量化的生产中。 近20年来，旋压成形技术突飞猛进，高精度数控和录返旋压机不断 出现并迅速推广应用，目前正向着系列化和标准化方向发展。在许多国 家，如美国、俄罗斯、德国、日本和加拿大等国己生产出先进的标准化 程度很高的旋压设备，这些旋压设备己基本定型，旋压工艺稳定，产品 多种多样，应用范围日益广泛。 我国旋压技术的发展状况与国外先进水平相比有较大差距。但近年 来取得了较大发展，许多产品精度和性能都接近或达到了国外较先进水 平。国内许多研究所(如北航现代技术研究所、黑龙江省旋压技术研究 所、长春55所等)已经研制出了性能较好的旋压机。
关于旋压成形技术旋压是一种特殊的成形方法
关于旋压成形技术旋压是一种特殊的成形方法，是将平板或空心坯料固定在旋压机的模具上，在坯料随机床主轴转动的同时，用旋轮或擀棒加压于坯料，使之产生局部的塑性变形。
在旋轮的进给运动和坯料的旋转运动共同作用下，使局部的塑性变形逐步地扩展到坯料的全部表面，并紧贴于模具，完成零件的旋压加工。
用旋压方法可以完成各种形状旋转体的拉深、翻边、缩口、胀形和卷边等工艺。
旋压成形有普通旋压和强力旋压成形两种：不改变坯料厚度，只改变坯料形状的旋压叫普通旋压成形；既改变坯料厚度,又改变坯料形状的旋压叫强力旋压成形。
强力旋压成形所需要的旋压力较大,旋压机的结构一般也较复杂。
强力旋压成形又依旋轮移动的方向与金属流动的方向，分为正旋和反旋。
旋轮移动的方向与金属流动的方向相同，叫正旋；反之，称为反旋。
同一种材料，反旋成形所需的旋压力较大。
采用哪种旋压方式成形,要依据零件的形状和工艺要求确定。
关于306所旋压技术中心306所旋压技术中心成立于2004年，3000多平方米的生产车间，现有多台先进的数控旋压设备，包括自主研发的NX60-250CNC数控模环旋压机、从西班牙引进的ZENN-120/2CNC 数控旋压机、国内研制的GENN-50PNC数控普通旋压机和从德国引进的ST56-90CNC三轮强力数控旋压机等，从内旋到外旋、从普旋到强旋，旋压成形工艺成熟。
除了旋压设备，中心还配备有多种仪器设备，如三坐标测量仪、无损探伤设备、超声波测厚仪、硬度仪以及各类机械加工设备等。
依托国家“十五”、“十一五”、“十二五”科研计划的支持，中心主要研究各种金属材料薄壁回转体零件成形技术，已成功开发了模环旋压、曲母线内旋压、超长/超薄壁筒体同步旋转张力旋压等一大批先进的旋压技术，是国内唯一一家开展模环旋压、超长/超薄壁筒体同步旋转张力旋压工艺研究的单位，内旋压工艺研究水平也处于国内领先地位。
旋压加工技术
旋压工艺介绍录入: 151zqh 来源: 日期: 2006-4-24,17:27旋压加工技术旋压加工是利用旋压加工设备将厚壁金属筒形件，包括难熔金属、有色金属、不锈钢等经强力旋压成各种尺寸的薄壁管材或异形旋压加工成异形空心回转件的加工技术。
三十年来，本中心先后承担了多项国家及省市的旋压加工技术科研项目，并取得多项重要旋压加工科研成果，积累了丰富的旋压加工实践经验。
本中心的旋压加工产品在国内电子工业、核工业、船舶工业、汽车工业均获得了应用并享有很好的声誉。
RX-300大型旋压设备不变薄旋压不变薄旋压时，料基本保持不变，主要是靠改变坯料直径而成形空心旋转体工件。
有拉深旋压、缩口旋压和扩口旋压三种(见表1)。
除用于成形空心旋转体工件外，还可完成翻边、卷边、铆接、修剪、擀光等加工。
手工旋压适于中小批量及薄软坯料加工，半自动或自动旋压则能用于大中批量及厚硬坯料加工。
变薄旋压(1)不变形程度。
拉深旋压的变形程度是用拉深系数m表示，即 m=d/D0锥形件m≥0.2～0.3(计算m时d取小端直径)和筒形件m≥0.6～0.8，可一道次旋压成形，否则要多道次旋压(图1)。
多道次旋压成形时，应确定恰当的半成品形状，使每道旋压都能充分利用材料的塑性(包括加热)。
(2)主轴转速。
旋压铝合金时转速见表2。
其他材料按表3选取坯料周边切向线速度(厚料、大直径件取小值)，再由公式 n ＝υθ/πD 0×1000 (r/min) 求得主轴转速n 。
表2 旋压机主轴转速(铝合金)表3 旋压时坯料周边切向线速度υθ(m/min )(3)旋轮进给比。
由下式计算： f=υ´/n (mm/r) 式中：υ´——旋轮相对芯模的进给速度(mm/min)； n ——主轴转速(r/min)。
进给比f 过大进坯料易起皱，过小时则易拉薄，常用f ＝0.33mm/r 。
一般在不起皱的前提下尽量选用较大的旋轮进给比f ，精旋时宜取小值。
金属加工方式：旋压
金属加工方式：旋压简介旋压是将平板或空心坯料固定在旋压机的模具上，在坯料随机床主轴转动的同时，用旋轮或赶棒加压于坯料，使之产生局部的塑性变形。
旋压可以完成各种复杂钣金零件的复杂几何特征，是一种钣金成型的特殊方法。
可以利用旋压方法完成拉深、翻边、缩口、胀形和卷边等的复杂钣金零件的几何特征。
分类按变形原理普通旋压机，强力旋压机按主轴位置卧式旋压机：主轴为水平方向的叫卧式旋压机立式旋压机：主轴为垂直方向的叫立式旋压机按旋轮个数单旋轮旋压机：只有一个旋轮的旋压机称为单轮旋压机双旋轮旋压机：有两个旋轮的旋压机称为双轮旋压机三旋轮旋压机：有三个旋轮的称为三轮旋压机多旋轮：有三个以上旋轮的称为多轮旋压机芯模相对位置外旋压机：旋轮从外部对工件进行旋压的旋压机内旋压机：旋轮从内部对工件进行旋压的旋压按金属流动方向正旋：金属流动方向与旋轮运动方向相同的旋压反旋：金属流动方向与旋轮运动方向相反的旋压正反旋：金属在旋压过程中向两个方向流动的旋压按旋压温度热旋压机：能够对工件进行加热旋压的旋压机冷旋压机：在常温下进行旋压的旋压旋压过程板坯与芯模共同旋转，由辊轮进给并施加压力，使板坯紧贴芯模逐点局部变形的冲压成形工艺。
旋压可制造各种轴对称旋转体零件，如扬声器、弹体、高压容器封头、铜锣；也可用于气瓶收口、筒坯成形等。
旋压的特点是：用很小的变形力可成形很大的工件；使用设备比较简单，中小尺寸的薄板件可用普通车床旋压；模具简单，只需要一块芯模，材质要求低。
旋压适用于小批生产,因其只能加工旋转体零件,局限性较大，生产率低。
旋压可用专门机械，采用仿形旋压和数字控制旋压。
在旋压成形的同时使板厚减薄的工艺称为变薄旋压,又称强力旋压,多用于加工锥形件、薄壁的管形件等，也可用以旋压大直径的深筒，再剖开后制成平板。
旋压优缺点旋压加工的优点是设备和模具都比较简单（没有专用的旋压机时可用车床代替），除可成形如圆筒形、锥形、抛物面形成或其它各种曲线构成的旋转体外，还可加工相当复杂形状的旋转体零件。
旋压技术
旋压技术基本概念金属旋压技术的基本原理相似于古代的制陶生产技术。
旋压成型的零件一般为回转体筒形件或碟形件，旋压件毛坯通常为厚壁筒形件或圆形板料。
旋压机的原理与结构类似于金属切削车床。
在车床大拖板的位置，设计成带有有轴向运动动力的旋轮架，固定在旋轮架上的旋轮可作径向移动；与主轴同轴联接的是一芯模(轴)，旋压毛坯套在芯模(轴)上；旋轮通过与套在芯模(轴)上的毛坯接触产生的摩擦力反向被动旋转；与此同时，旋轮架在轴向大推力油缸的作用下，作轴向运动。
旋轮架在轴向、旋轮在径向力的共同作用下，对坯料表面实施逐点连续塑性变形。
在车床尾顶支架的位置上，设计成与主轴同一轴线的尾顶液压缸，液压缸对套在芯模(轴)上的坯料端面施加轴向推力。
旋压成型有普通旋压和强力旋压成型两种。
不改变坯料厚度，只改变坯料形状的旋压叫普通旋压成型；即改变坯料厚度,又改变坯料形状的旋压叫强力旋压成型。
强力旋压成型所需要的旋压力较大,旋压机的结构一般也较复杂。
强力旋压成型又依旋轮移动的方向与金属流动的方向，分为正旋和反旋。
旋轮移动的方向与金属流动的方向相同，叫正旋；反之，称为反旋。
同一种材料，反旋成型所需的旋压力较大。
采用哪种旋压方式成型,要依据零件的形状和工艺要求确定。
旋压机的选型由旋压工艺及多种成型工艺条件要求确定。
旋压机分强力旋压机和普通旋压机二大类型。
强力旋压机又分双旋轮和三旋轮。
还有用于特殊零件旋压的旋压机，如热旋压机、钢球旋压机等。
我国金属旋压成型技术的发展历史近四十年，而在国防工业的应用研究尤为广泛，研究应用水平很高，特别是在旋压成型工艺及装备方面，已经处于国内领先地位。
旋压机的设计和制造能力也很强。
旋压技术简介什么叫旋压技术，也叫金属旋压成形技术，通过旋转使之受力点由点到线由线到面，同时在某个方向给予一定的压力使金属材料沿着这一方向变形和流动而成型某一形状的技术。
这里，金属材料必须具有塑性变形或流动性能，旋压成形不等同塑性变形，它是集塑性变形和流动变形的复杂过程，特别需要指出的是，我们所说的旋压成形技术不是单一的强力旋压和普通旋压，它是两者的结合；强力旋压用于各种筒、锥体异形体的旋压成型壳体的加工技术，是一种比较老的成熟的方法和工艺，也叫滚压法。
旋压定义及种类
一、不变薄旋压
不变薄旋压的基本方式有： 拉深旋压（拉旋）、缩径旋压（缩旋）、 和扩径旋压（扩旋）等三种。
拉深旋压是指用旋压生产拉深件的方法， 是不变薄旋压中最主要和应用最广泛的 旋压方法。
旋压锥形体可能成形的极限比值为：
dmin 0.2 0.3 D
式中dmin—圆锥体的最小直径（mm）； D—坯料直径（mm）。
旋压
旋压：
是将板料或空心毛坯夹紧在模芯上，由旋压机 带动模芯和毛坯一起高速旋转，同时利用滚轮 的压力和进给运动，使毛坯产生局部塑性变形 并使之逐步扩展，最后获得轴对称的壳体零件
不变薄旋压： 在旋压过程中，改变毛坯形状，直径增 大或减小，而其厚度不变或有少许变化。
变薄旋压（强力旋压）： 在旋压中不仅改变毛坯的形状而且壁厚 有明显变薄。
对具有一定锥角和壁厚的锥形件进行变 薄旋压时，可求出旋压时的最佳减薄率
和合理的毛坯厚度。
t t0 sin
t0
t sin
筒形件的变薄Biblioteka 压，是体积的位移，这 种旋压也叫挤出旋压。它遵循塑性变形 体积不变条定律。
减薄率φ是变薄旋压时的重要工艺参数， 它影响到旋压力大小和旋压精度的高低。 φ可写成： t 0 t t0
二、变薄旋压
变薄旋压可分为锥形件变薄旋压(剪切旋 压)、筒形件的变薄旋压(挤出旋压)两种。 前者用于加工锥形、抛物线形和半球形 等异形件，后者则用于筒形件和管形件 的加工。
异形件变薄旋压的理想变形是纯剪切变形，这 种变形状态能获得最佳的金属流动。
毛坯的旋压过程中，只有轴向的剪切滑移而无 其他任何变形。旋压前后工件的直径和轴向厚 度不变。
式中t0—毛坯厚度（mm）； t— 零件厚度（mm）；
影响变薄旋压件质量的因素还有送给量、 转速、旋轮直径和圆角半径、旋轮与模 具间隙的调整等。
有关旋压成形技术简介
传统旋压成形技术简介旋压成形是一种板材连续局部塑性成形的技术；是一种综合了锻造、挤压、拉伸、弯曲、环轧、横轧和滚挤等工艺特点的少无切削加工的先进工艺。
传统的旋压工艺将金属筒坯、平板毛坯或预制坯用尾顶顶紧在旋压机芯模上，由主轴带动芯棒和坯料旋转，同时旋压轮从毛坯一侧将材料挤压在旋转的芯模上，使材料产生逐点连续的塑性变形，从而获得各种母线形状的空心旋转体零件。
如图 1.2 所示为旋压工艺的加工原理。
根据不同的分类方法，可以将旋压分为以下几种：（1）根据旋压加工过程中毛坯厚度的变化情况，一般将旋压工艺分为普通旋压和强力旋压两种[36-37]。
普通旋压时，在旋压成形过程中毛坯的厚度基本不发生变化；主要有拉深旋压、缩径旋压、扩径旋压、制梗成形等。
普通旋压是加工薄壁空心回转体零件的无屑加工工艺过程。
它借助旋轮对随芯模转动的金属圆板作进给运动的同时施压，主要改变其直径尺寸使其成为所需工件。
图1.3 为封头旋压工艺过程，是典型的普通旋压。
封头旋压通常是采用板料成形，变形前后壁厚不变化或者变化极小，直径变化较大，或收缩或扩大，旋压时较易失稳或局部拉薄，有单向前进旋压和往复摆动多道次逐步旋压两种方式。
强力旋压又称变薄旋压，是指在旋压成形过程中毛坯的厚度不断在减薄。
借助旋轮对随旋压模转动的金属圆板或管坯作进给运动并施压，加工薄壁空心回转体零件的无屑成形工艺过程。
变薄旋压属体积成形范畴，在成形过程中主要是壁厚减薄而直径尺寸基本不变。
（2）按旋压产品形状的不同，普通旋压又可分为拉深旋压、收颈旋压、扩径旋压、翻边旋压、卷边旋压、切边旋压、压筋旋压及表面精整旋压等;强力旋压又可分为流动旋压(又称筒形件变薄旋压)和剪切旋压(又称锥形件变薄旋压)。
（3）根据旋压过程中金属材料的流动方向不同，流动旋压可分为正旋和反旋。
正旋是指旋压过程中金属材料的流动方向与旋轮的进给方向相同;反旋是指旋压过程中金属材料的流动方向与旋轮的进给方向相反。
旋压技术定义与分类
剪切旋压指的是 不改变毛坯的外 径而改变其厚度， 以制造圆锥等各 种轴对称薄壁件 的旋压方式(锥形 变薄旋压)。这种成 型方法的特点是 旋轮受力较小，半 锥角和壁厚互相 影响，材料流动流 畅，表面光洁和成 型精度高，并且能 较容易地成型拉 深旋压难于成型 的材料。
筒形变薄旋 压是指旋轮 紧压在与芯 模同时旋转 的管状毛坯 上并沿管坯 轴向运动而 制出薄壁 长筒件。 这种旋压过 程始终遵循 金属材料体 积不变的原 则
拉深旋 压是指 毛坯拉 深过程 中的旋 压成型 方法， 毛坯弯 曲塑性 变形是 它的主 要的变 形方 式。
缩径旋 压是指 使用旋 轮(或摩 擦块)将 回转体 空心件 或管状 毛坯进 行径向 局部旋 转压缩 以减小 其直径 的成型 方法。
扩径旋 压是利 用旋压 工具使 空心回 转体容 器或管 状毛坯 进行局 部(中部 或端部) 直径增 大的旋 压成型 方法。
普通旋压过程中毛坯厚度基 本保持不变， 成型主 要依靠坯料沿特征是在成型过程中可以显 看到坯料外径的变化。
普通旋压
强力旋压主要依靠坯料 厚度的减薄来实现 成型，坯料外 径基本保持不变。
进行强力旋压时，坯 料直径变化不大，但是厚 度变化很大，由厚变薄。
强力旋压
旋压技术定义与分类
旋压是一种综合了锻造、挤压、拉伸、弯曲、环轧、横轧和滚挤等工艺特点的少无 切削加的先进工艺，将金属筒坯、平板毛坯或预制坯用尾顶顶紧在旋压机芯模上，由 主轴带动芯棒和坯料旋转，同时旋压轮从毛坯一侧将材料挤压在旋转的芯模上，使材 料产生逐点连续的塑性变形，从而获得各种母线形状的空心旋转体零件。。
旋压制造工艺
中国兵器工业集团第五五研究所
汇报时间 2013-11-7
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二、普通旋压成形技术
2、普通旋压的工艺优点： 1）模具制造周期较短，模具费用低于整套冲压模具50 ％～80％左右。 2）近似为点变形，旋压力比冲压力低。 3）可在一次装卡中完成成形、切边、制梗、咬接等多 道工序。 4）可以成形其他成形方法难以成形或不能成形的钛、 钨等稀有金属，并且旋压时实现加热较其它工艺加热成 形方便。 5）制品范围广。普通旋压可以成形出球形、椭球形、 曲母线形、杯形、锥形及变截面带台阶的异形薄壁回转 体零件。
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一、旋压的概念、特点、分类及发展简介
5、旋压成形技术国内外的发展 我国旋压技术发展始于20世纪60年代初期，先 后有北京有色金属研究总院、北京航空工程研究 所、中国兵器工业第五五研究所等单位率先开展 旋压技术工艺和设备的研究。随后，兵器、航空、 航天、核工业、汽车等行业也陆续开展了旋压技 术研究与开发。据不完全统计，当前全国从事旋 压技术的单位不断增加，拥有旋压设备近千台， 从事旋压技术的人员数以千计。
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一、旋压的概念、特点、分类及发展简介
国外技术先进的国家，其旋压技术已日臻成熟。 国内旋压技术近年来发展迅速，随着对外引进和 自主创新能力的提高，与国外先进国家旋压技术 的差距正在缩短。
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中国兵器工业集团第五五研究所
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4）拉旋转速 拉旋时工件转速适度增大有助于增加变形的稳定 性，工件的转速与材料、壁厚、直径、及设备的 刚度有关，常用圆周速度表示。常用材料圆周速 度选择的参考数据如下： 纯铝200～750m/min ； 阴极铜150～450m/min ； 黄铜200～650 m/min ； 不锈钢250～550 m/min ； 拉伸钢300～500 m/min。
第八章旋压成形ppt课件
第八章 旋压成形
【课后作业】
旋压成形的定义、原理是什么？ 普通旋压材料的变形特点有哪些？ 旋压模具有哪些？
谢谢观看！
第一节 旋压成形的基本原理
三、旋压成形的应用
旋压成形工艺有着悠久的历史，早期主要用于生产锡、铜、金和银的 碗、盘等器皿，采用手工作业。旋压机出现后，它被广泛应用于军工、机 械、航空、航天、压力容器、灯具、乐器和生活日用品等的生产中。用旋 压方法可制造各种不同形状的空心旋转体零件。在航空上机头罩、发动机 罩、螺旋桨帽、副油箱头等零件均可用旋压方法制造。
第二节 旋压工具、模具与旋 压床
一、旋压工具
3.旋压工具的材料 （1）旋压铝件和铜件的旋压棒，用工具钢制造，经淬火后表面抛光； 为增加耐磨性，表面可镀铬。此外，也常用一些组织坚硬的木料制造旋压 棒，如枣木等，但其工作表面应无纤维痕迹，以免划伤零件。 （2）旋压钢件和不锈钢件时，旋压棒头部用青铜或磷青铜制造。因为 旋压棒与零件接触处单位面积上的压力很大，温度较高，用一般工具钢易 发生材料黏附现象。 （3）滚轮一般用夹布胶木或工具钢制造。带滚轮的旋压棒支架用普通 钢制造。
第三节 普通旋压
三、普通旋压的应用
旋压拉深 旋压卷边 旋压收口 旋压胀形 旋压切边
第四节 变薄旋压
变薄旋压的优点
（1）加工出的零件准确度高（壁厚公差可达±0.05 ，内径可达±0.1～ 0.2 ），表面粗糙度好（可达Ra1.6以下）。
（2）加工后材料的强度、硬度、疲劳强度均有提高。 （3）材料利用率高。 （4）模具简单。 （5）生产率高。
一、普通旋压操作过程
1.旋压前的准备 （1）毛料的准备 （2）模具的安装 （3）毛料的润滑与夹紧 （4）合理的转速
第三节 普通旋压
旋压工艺笔记
(1)优点：
1)加工范围广，根据旋压机的能力可以制作大直径薄壁管材、变断面管材、球形、椭圆形、半球形以及带有阶梯和变化壁厚的几乎所有回转体制件。
2)材料利用率高，生产成本低。
3)制品性能显著提高。
4)制品便面粗糙度低，尺寸公差小。旋压加工制品的表面粗糙度一般可达3.2~1.6μm。
2、旋压的种类
针对不同毛坯的变形特点，一般可以分为普通旋压和强力旋压两种。在旋压过成中，改变毛坯的形状而基本不改变其壁厚者称为普通旋压；在旋压过程中，既改变毛坯的形状又改变壁厚者称为强力旋压。
普通旋压的基本方式主要有：拉深旋压（拉旋）、缩径旋压（缩旋）和扩径旋压（扩旋）三种。
1.旋压特点、原理
金属旋压工艺具有节省原材料、成本低廉、设备简单和产品质量高等优点，因此旋压工艺在国防、化工、冶金、电子、机械等诸方面起到了越来越大地作用，特别在火箭、导弹、核电、宇航等有关零件的制造方面得到了很好的应用。
金属旋压工艺的原理是将被加工的金属毛坯（管坯）套在芯模上，而板坯则通过尾顶压在芯模的端部，并与芯模一起随主轴旋转，旋轮沿芯模移动，在旋轮的压力下，利用金属的可塑性，逐点将金属加工成所需要得空心回转体制件。
5)金属旋压与板材冲压相比较，金属旋压能大大简化工艺所使用的设备，一些需要6~7次冲压的制件，旋压一次即可制造出来。
6)在旋压过程中，由于制品坯料近似逐点变形，因此，其中任何夹渣、裂纹、砂眼等缺陷很容易暴露出来。这样，旋压过程也附带起到对制品的检验作用。
(1)缺点：
1)旋压的坯料厚度不能太大。根据制品材质和直径不同，厚度一般为0.1mm~100mm不等。
2)金属旋压工艺的批量有一定限制，过大过小都不合算。以中小批量较为有利。大批量时，旋压件比冲压件贵。
普通旋压——第三组
四、普通旋压工艺特点
• 与冲压相比，金属旋压能大大简化工艺所用的装 备，一些需6~7次冲压的制件，旋压一次即可做 出，旋压机床比相同能力的冲床价格便宜一半。 • 旋压过程中，被旋压坯料近似逐点变形，任何夹 渣、裂纹、砂眼等缺陷都容易暴露出来，起到制 品检验作用。 • 坯料来源广。
旋压件
四、普通旋压工艺特点
缺点： 除圆筒件、圆锥件、椭圆件等薄壁回转体零 件外，其他复杂形状的零件用旋压法生产往往是 不经济或难加工的，而且旋压的坯料厚度不能太 大，极限尺寸可查表。 金属旋压工艺的批量有一定限制，过大过小 都不合算，以中小批量为宜。批量在1000件以下 时，旋压件较冲压件的成本便宜；超过1000件， 旋压件比冲压件贵。
The end,thank • 翻边 卷边 压沟 滚筋
三、普通旋压工艺 a) 旋压力 b) 成形极限
c) 影响因素
旋压力
计算原理采用叶山假设（参课本P123-125）， 计算值受μa影响较大。 工程上采用如下公式： P=(0.2～0.4)бb 其中，P为普旋的单位塑流压力， бb为所旋压材料 的抗拉强度。
（二）缩径旋压
利用旋压工具使回转体空心件或管状毛坯进行 径向局部旋转压缩以减小其直径的成形方法。 缩旋过程是将毛坯同心地夹在适当的芯模中， 将需要成形的那部分露出装夹具的外面，当主轴带 动毛坯旋转时，依据所采用的控制方式，使旋轮按 规定的形状轨迹作往复运动，逐步地使毛坯缩径。
（三）扩径旋压
• 利用旋压工具使回转体空心件或管状毛坯进行局 部直径增大的成形方法。根据芯模形式，分为： 用外芯模的扩旋法 用支承滚轮扩径法
多道次拉深旋压
用于拉深比大的深圆筒件或其他形状复杂的工 件，通过旋轮的多循环移动将毛坯逐次旋成成品， 而旋轮借靠模仿形装置按指定方式自动往复直到旋 出零件。
旋压成形的原理、分类、特点及应用
旋压成形的原理、分类、特点及应用金属旋压是一种金属塑性成形工艺，该工艺能较容易的制作各种旋转对称的薄壁回转件和各种管件，因此也称为回转成型工艺。
旋压成形的原理金属旋压工艺是将被加工的金属毛坯（管坯）套在芯模上，而板坯通过尾顶压在芯模的端部，并与芯模一起随主轴旋转，旋轮沿芯模移动。
在旋轮的压力下，利用金属的可塑性，逐点将金属加工成所需要的空心回转体制件。
原理图示旋压成形的分类金属旋压工艺在旋制不同形状的制件时，综合了锻造、挤压、拉伸、弯曲、环轧、横轧和滚压等工艺的特点。
针对不同毛坯的变形特点，一般可以分为普通旋压和强力旋压两种。
●在旋压过程中，改变毛坯的形状而基本不改变其壁厚者称为普通旋压。
●在旋压过程中，既改变毛坯的形状又改变壁厚者称为强力旋压。
普通旋压局限于加工塑性较好和较薄的材料，尺寸准确度不易控制，要求操作者具有较高的技术水平。
强力旋压和普通旋压相比较，坯料凸缘部分在加工时不产生收缩变形，因为不会产生起皱现象。
旋压机床的机床功率较大，对厚度大的材料也能加工，同时制件的厚度沿母线有规律地变薄，较易控制。
旋压工艺的优点1. 金属变形条件好，旋压时由于旋轮与金属接触近乎点接触，因此接触面积小，单位压力高，可达2500~3500MPa以上，因此旋压适于加工高强度难变形的材料，而且，所需总变形力较小，从而使功率消耗大大降低。
加工同样大小的制件，旋压机床的吨位只是压力机吨位的1/20左右。
2. 制品范围广，根据旋压机的能力可以制作大直径薄壁管材、特殊管材、变断面管材已经以及球形、半球形、椭圆形、曲母线形以及带有阶梯和变化薄厚的几乎所有回转体制件，如火箭、导弹和卫星的鼻锥与壳体；潜水艇渗透密封环和鱼雷外壳，雷达反射镜和探照灯外壳；喷气发动机整流罩和原动机零件；液压缸、压气机外壳和圆筒；涡轮轴、喷管、电视锥、燃烧室椎体以及波纹管；干燥机、搅拌机和洗涤机的转筒；浅盘形、半球形封头、牛奶罐和空芯薄壁的日用品等。
旋压成形技术
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二、普通旋压成形技术
• 1、普通旋压成形的变形特征 • 普通旋压主要是改变坯料的形状，壁厚基本不变或改变较少的一种旋压成形过程。普通旋压主要通过改变板
料直径尺寸来成形工件，是加工薄壁回转体的无切削成形工艺过程，通过旋轮对转动的金属圆板或预成型坯 料作进给运动而旋压成形。
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二、普通旋压成形技术
• 3）拉伸系数
• 拉伸旋压坯料的变形程度可采用拉伸系数m表示，即：m=D/D0,D为工件的直径，D0为坯料的直径。对于 多道次拉深旋压，系数mn是相邻两道次直径之比：m1=D1/ D0; m2=D2/ D1┄┄mn=Dn/ Dn-1。拉深系 数m的极限值与金属的性能和状态有关，并受工件的壁厚、直径、及结构等影响。通过选择合理的拉伸系数 确定旋压道次。
• 5）同一台旋压设备可进行旋压、接缝、卷边、缩颈、精整等加工，因而 可生产多种产品。同时产品规格范围大。
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一、旋压的概念、特点、分类及发展简介
• 6）坯料来源广，可采用空心的冲压件、挤压件、铸件、焊接 件、机加工的锻件和轧制件以及圆板作坯料，能旋压有色金 属、黑色金属以及含钛、钼、钨、钽、铌一类难变形的合金 金属.
• 设备：德国、西班压、国内。
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二、普通旋压成形技术
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一、旋压的概念、特点、分类及发展简介
4、旋压成形技术发展简介
旋压技术作为一种先进的工艺加工方法与我国古代的陶瓷制坯作业相似，并有源于中国之说。据文献 记载，我国远在公元前3500年至4000年的殷商时代就已采用旋压制作陶瓷制品；至今我国陶瓷器的加工仍 保留了旋压技术的特点。这种制陶工艺发展到约十世纪初就孕育出了金属普通旋压工艺，当时将金属（如 银、锡和铜等）薄板旋压成各种瓶、罐、壶和盘等容器（或装饰品）。我国唐代银碗的表面有旋压痕迹， 这充分表明我国的普通旋压成形技术可追溯到唐代。这项技术，13～14世纪先传到欧洲。1840年前后，旋 压技术又由约旦传到 。
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旋压机技术之在旋制各类薄壁剖面形状的产品时，主要是以改变板坯的形状为主，而板坯的厚度变化较小，称这一类旋压方式为普通旋压。
普通旋压的基本方式主要有：拉深旋压（拉旋）、缩径旋压（缩旋）和扩张旋压（扩旋）三种。
2.1.1拉深旋压
拉深旋压是以径向拉深为主体而使毛坯（板材或预制制件）直径减小的成形工艺。
也可以说它与拉深成形相类似，但不用冲头而用芯模，不用冲模而用旋轮。
它是普通旋压中最主要和应用最广泛的成形方法。
毛坯弯曲塑性变形是它主要的变形方式。
由于是靠旋轮的运动旋制工件，所以与拉深相比其加工条件的自由度更大，能制出很复杂的回转对称体。
在旋制过程中，对旋轮运动轨迹有较高的要求。
因此，把拉深旋压的成形技术说成是掌握旋轮运动的规律并不算过分。
对于成形中的旋轮的运动轨迹控制，主要有A手动；B机械仿形；C液压仿形装置；D数控（nc或者cnc）；E录返系统（或称再学习系统）。
2.1.1.1 简单拉深旋压
如上图所示是用直径为D0、厚度为t0的析坯制出内径为d（与芯模的直径相同）的圆筒形旋压件。
当D0小时只能制出短圆筒件，但是成形非常容易，只需采用简单拉深旋压即可。
D0/d称为拉深比，其值小时旋轮只需沿芯模移动一次即进行一道次拉深旋压就能成形。
为
区别于多道次拉深旋压而称它为简单拉深旋压。
旋压机旋轮只应沿芯模运动以保证它与芯模的间隙C。
在实际成形中还需考虑下面几个问题。
（1）旋轮的形状通常选用直径为D、顶端圆角半径为R的圆孤状旋轮。
将上图中所示的旋轮称为标准旋轮。
（2）旋轮的进给速度通常用拖板运动的速度u0(m/min)表示，但由于在判断成形的效果时要考虑毛坯的转速，因此毛坯每转的旋轮移动量U的大小是极为重要的因素，称其为旋轮进给量。
例如在进给速度U不变的条件下，如果毛坯转速增加一倍，则旋轮相对毛坯的运动距离变为原来的1/2，这样瞬间成形量就变小了。
（3）芯模的形状在上图中的情况下芯模是圆柱形，其直径为d，端部拐角处的圆角半径为pm。
在其他情况下芯模的形状随旋压件的形状而异。
（4）毛坯的转速要判定所采用的转速n能否完成加工，总要与旋轮的进给速度联系起来考虑。
如（2）中所说，可以在旋轮进给速度不变的条件下改变转速，或者在转速不变的条件下改变旋轮的进给速度。
（5）毛坯的尺寸和性质拉深比D0/d或板坯的相对速度to/d是拉深旋压能否顺利进行的重要参数。
对于拉深旋压时，毛坯的材料主要为低碳钢、低合金钢等具有很好的塑性性能的材料。